【正文】 意味著， 隨著動(dòng)作次數(shù)的增加， 故障率變小， 讓人感覺到好轉(zhuǎn)。但是， 原本會(huì)引發(fā)故障的產(chǎn)品在早期即被淘汰， 僅留下健全的產(chǎn)品。產(chǎn)品在移交給用戶前， 必須經(jīng)歷這樣一個(gè)階段。這個(gè)階段也叫做「調(diào)試（debug）」。廠家出廠時(shí)， 對(duì)動(dòng)作、復(fù)位電壓、接觸電阻、耐電壓、時(shí)間特性、線圈脈沖檢查等基本特性進(jìn)行全數(shù)檢查，使繼電器的初期故障率接近為0。上圖中的②期間稱為偶發(fā)故障期間。這個(gè)階段的特征是， 與動(dòng)作次數(shù)無(wú)關(guān)， 故障率幾乎沒有任何變化。在這個(gè)期間內(nèi)， 產(chǎn)品能有效地發(fā)揮功能。雖然廠家和用戶都希望把這個(gè)期間內(nèi)的故障率降低為零， 但是在現(xiàn)實(shí)是不可能做到的，只能努力使其「盡量接近零」。由于根據(jù)各種條件的不同，各個(gè)具體機(jī)型的故障率水平有所差異，因此我們可以看到： 機(jī)型和使用條件的選擇大大影響著實(shí)際裝置的故障率。上圖中的③期間稱為磨損故障期間。這個(gè)期間的特征是， 故障率隨著動(dòng)作次數(shù)的增加而增大， 緊接著全部發(fā)生消耗和破壞。對(duì)繼電器這樣帶有機(jī)械性運(yùn)動(dòng)的部分的機(jī)構(gòu)零件來(lái)說， 必然會(huì)有消耗、變形、疲勞等，因此我們必須考慮繼電器的「壽命」。對(duì)于繼電器來(lái)講， 一般可以把故障和壽命分開考慮：（1） 故障通過監(jiān)視器能夠發(fā)現(xiàn)的功能變化的狀態(tài)、偶發(fā)的誤動(dòng)作、間歇性的特性老化。（2） 壽命由于消耗、變形、疲勞等的累積， 而不能發(fā)揮功能的狀態(tài)。由于可確認(rèn)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)、性能， 并進(jìn)行預(yù)測(cè)， 因此可事先進(jìn)行維護(hù)。 威布爾分布上一頁(yè)中的Bathtub曲線可以用威布爾分布函數(shù)來(lái)表示。威布爾分布， 是首次適用于鋼球壽命的分布， 因此而得名。這個(gè)分布能夠很好地說明： 破壞一個(gè)局部最薄弱的地方， 將會(huì)破壞整體功能。從概念上可以看作是指數(shù)分布的擴(kuò)張。即使從實(shí)用方面來(lái)看， 使用「威布爾概率坐標(biāo)紙」可以簡(jiǎn)便地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析， 這一點(diǎn)可以說是一個(gè)較大的優(yōu)點(diǎn)。在此，m1的情況下，即為初期故障期間；m＝1的情況下， 即為偶發(fā)故障期間；m1的情況下，與磨損故障期間的分布相似。在此， 可以用以下的函數(shù)和圖來(lái)表示威布爾分布。如果把上圖與Bathtub曲線比較，可發(fā)現(xiàn)m 1相當(dāng)于①， m=1相當(dāng)于②， m1相當(dāng)于③。威布爾概率坐標(biāo)紙是根據(jù)這個(gè)威布爾分布函數(shù)制作而成的。使用威布爾概率坐標(biāo)紙可以解析故障。威布爾概率坐標(biāo)紙?jiān)诳v軸上取F(t),在橫軸上取t。用此繪出試驗(yàn)結(jié)果， 進(jìn)行解析。其中， 拿繼電器來(lái)說，從圖中導(dǎo)出的直線斜率越大， 并且越靠近右邊， 其特性越好。這意味著兩層含義： 一，繼電器集中達(dá)到使用壽命；二， 繼電器的使用壽命長(zhǎng)。這種特性是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)繼電器過程中所不斷追求的?，F(xiàn)實(shí)中， 故障相關(guān)要素較大，人們不斷努力使繼電器集中達(dá)到使用壽命。一方面， 從繼電器的使用者的角度來(lái)說，如果使用壽命明確， 就容易預(yù)測(cè)裝置的維護(hù)時(shí)間和耐用壽命。 指數(shù)分布偶發(fā)故障期間內(nèi)的無(wú)故障動(dòng)作次數(shù)按照指數(shù)進(jìn)行分布。這種分布是伽馬分布和威布爾分布的特例，是伽馬分布和威布爾分布的特例， 是可靠性壽命分布的基礎(chǔ)分布。伽馬分布是發(fā)生數(shù)次（k次）隨機(jī)振動(dòng)后才發(fā)生故障時(shí)的模型， 因此， k=1即一次振動(dòng)與故障直接聯(lián)系時(shí)的伽馬分布即等于指數(shù)分布。另外，在威布爾分布中形狀參數(shù)m等于1時(shí)即為指數(shù)分布，這點(diǎn)可從上一幅圖中看出。指數(shù)分布的各種函數(shù)如下： 正規(guī)分布在磨損故障期間內(nèi)， 故障在某個(gè)時(shí)期不是僅發(fā)生一次。因此可以 認(rèn)為故障按照926頁(yè)的分布發(fā)生。正規(guī)分布的各種函數(shù)如下：必須理解壽命取殘存?zhèn)€數(shù)的百分之多少還是采用平均壽命取值。 必須注意的是， 繼電器中一般考慮95%的殘存?zhèn)€數(shù)， 但是根據(jù)生 產(chǎn)廠家和機(jī)型的不同， 有時(shí)也用平均壽命來(lái)表示。●歐姆龍追求品質(zhì)和可靠性品質(zhì)即滿足要求的程度。如果從這個(gè)理念考慮， 怎樣生產(chǎn)產(chǎn)品和服務(wù)， 生產(chǎn)產(chǎn)品和服務(wù)的系統(tǒng)和管理方法等就顯得尤為重要了。在此介紹歐姆龍生產(chǎn)繼電器時(shí)的一部分流程。（1）開發(fā)步驟開發(fā)繼電器的步驟概要如下：（2）歐姆龍品質(zhì)和可靠性的相關(guān)介紹過去， 多數(shù)日本企業(yè)宣傳品質(zhì)的重要性， 主要以生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)為中心 貫徹管理、強(qiáng)化管理標(biāo)準(zhǔn)， 通過改善現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)改善等來(lái)推進(jìn)產(chǎn)品 生產(chǎn)。 這主要是以物質(zhì)（產(chǎn)品） 為中心的思想， 但是近年來(lái)， 開始宣 傳產(chǎn)品相關(guān)服務(wù)、企業(yè)理念和將其付諸實(shí)施的系統(tǒng)的重要性。通 過實(shí)施， 不僅能夠得到理想的產(chǎn)品品質(zhì)， 廣義的概念也使人們的 思維產(chǎn)生了變化。 在歐姆龍的繼電器生產(chǎn)方面， 重新構(gòu)建了產(chǎn)品服務(wù)及其外圍的全 部系統(tǒng)， 完成了ISO900ISO9002的認(rèn)定注冊(cè)（JQA、BSI）。●繼電器故障（1）繼電器故障繼電器的主要功能為： 「根據(jù)規(guī)定的輸入條件開關(guān)或切換輸出（接點(diǎn)）」。脫離該功能的狀態(tài)即為故障。根據(jù)繼電器的構(gòu)成要素大致可以把繼電器的故障分為以下幾類：在這些故障中以下故障的發(fā)生比率較高：（1） 接觸不良（2） 線圈斷線（3） 交流操作繼電器的差拍但是從繼電器的各個(gè)種類來(lái)看， 易發(fā)生以下故障： 信號(hào)用繼電器（1） 接觸不良在小功率電路上， 有時(shí)會(huì)發(fā)生接觸電阻增加（數(shù)百毫歐） 的問 題。由于附著在接點(diǎn)表面的有機(jī)物產(chǎn)生影響， 為事先去除構(gòu)成繼電器 的成型品中排出的燃?xì)猓?實(shí)施烤焙（在高真空條件下加熱）。 還開發(fā)了大幅度降低燃?xì)獾某尚推罚?正逐漸應(yīng)用到各產(chǎn)品中。（2） 線圈斷線信號(hào)用繼電器對(duì)小型、高靈敏度的要求較高， 為此線圈的芯線越 來(lái)越細(xì)。一方面， 信號(hào)用繼電器安裝在印刷基板上， 雖然進(jìn)行過清洗， 但 是有時(shí)超聲波能量集中到線圈芯線， 會(huì)造成斷線。特別是使用清洗器（采用單一的數(shù)萬(wàn)Hz頻率的信號(hào)發(fā)射器）或在 溶劑中使用水的情況下， 會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)力駐波， 可能導(dǎo)致線圈芯線斷 線， 因此必須事先進(jìn)行確認(rèn)。一般繼電器、功率繼電器（1） 接觸不良主要用途為： 在發(fā)生電弧放電領(lǐng)域中開關(guān)負(fù)載。但是在這種條件 下存在硝酸反應(yīng)造成的腐蝕問題， 因此多使用帶機(jī)殼型或裸露 型。這種繼電器易受塵埃或燃?xì)獾拳h(huán)境的影響。在控制盤上必須注意不要使線屑、再加工時(shí)的切割粉末、涂料等 侵入繼電器內(nèi)部。（2） 差拍交流操作繼電器的電磁鐵一般采用屏蔽線圈方式。這種方式的原 理是， 通過屏蔽部和非屏蔽部各磁極的磁束產(chǎn)生吸引力， 并交互 運(yùn)行， 外觀上形成平坦的吸引力。形成外觀上平坦的吸引力的范圍比較狹窄， 如果磁極面上有異物 侵入， 或者反復(fù)動(dòng)作引起磁極面消耗， 就容易受到影響。在這種方式下， 不可能從技術(shù)上100％地解決這些問題。 設(shè)置在家庭、住宅街區(qū)等地方的設(shè)備、設(shè)備中內(nèi)置的繼電器， 可 能會(huì)發(fā)生差拍問題。在這種情況下， 必須采取措施， 例如更換成 直流操作， 或者組合全波整流二極管與直流操作繼電器等。（3） 熔敷在交流操作繼電器上， 一般操作電源和負(fù)載電源為同一個(gè)， 為此 而會(huì)引發(fā)故障。大型燈光、各種設(shè)備的電源變壓器、電機(jī)等接通電流時(shí)， 會(huì)流通 沖擊電流， 該電流為額定電流的數(shù)倍甚至數(shù)十倍。為此， 施加到 繼電器線圈的操作電壓急劇下降， 發(fā)生偏離。由于偏離， 會(huì)造成 短時(shí)間內(nèi)反復(fù)開關(guān)， 有時(shí)會(huì)造成熔敷。列舉完上述故障， 人們會(huì)猶豫是否要使用繼電器， 但是， 在零 件、設(shè)備、裝置方面， 沒有不會(huì)發(fā)生故障的產(chǎn)品。由于故障是相對(duì)于要求功能的脫離現(xiàn)象， 理解繼電器的故障模 式， 對(duì)設(shè)備裝置采用安全設(shè)計(jì)， 這樣才能滿足最終使用者的要 求。 沒有流通規(guī)定的電流盡管已施加額定電壓， 但線圈電流卻沒有達(dá)到規(guī)定值， 這種情況 下的故障主要是線圈斷線（電流完全不流通， 或時(shí)斷時(shí)續(xù)）， 除 此之外， 可能是交流操作全波整流二極管內(nèi)置繼電器的一部分二 極管發(fā)生了打開故障。線圈斷線原因常見的有以下幾種：（1） 可能是超聲波清洗印刷基板時(shí)的共振引起斷線；（2） 可能是盤的共振引起斷線；（3） 硝酸反應(yīng)造成的線圈芯線的腐蝕斷線；（4） 電腐蝕引起的斷線。容易與故障混淆的是， 隨著直流操作繼電器的線圈溫度升高而產(chǎn) 生的電流減少（以23℃為基準(zhǔn)， 每上升1℃%）、將防 止反向連接的二極管內(nèi)置繼電器的極性弄錯(cuò)。 過負(fù)載電流流通施加額定電壓時(shí)， 造成過負(fù)載電流流通的原因可能有以下幾個(gè)：（1） 線圈芯線間的局部短路（層間短路） ；（2） 浪涌吸收二極管等內(nèi)置元件的短路；（3） 交流操作繼電器的動(dòng)作不良。下列現(xiàn)象容易與故障混淆： 有極性的繼電器（內(nèi)置浪涌吸收二極管等） 的極性錯(cuò)誤。 不進(jìn)行規(guī)定的動(dòng)作規(guī)定動(dòng)作根據(jù)機(jī)型不同而稍有差異， 不能一概而論， 因此僅介紹 一些明顯事例。 昆蟲類（螞蟻、蟑螂等） 侵入繼電器內(nèi)部， 造成不動(dòng)作。 得不到規(guī)定的導(dǎo)通一般統(tǒng)稱為接觸不良， 可分為以下幾類：（1） 由接點(diǎn)消耗等引起的接點(diǎn)追隨（接點(diǎn)隨動(dòng)） 及接點(diǎn)壓力消 失造成的接觸不良（使用壽命）。（2） 接點(diǎn)間夾雜異物（塵埃、成型粉、涂料類、線屑、絕緣 護(hù)套、碳等）（3） 輸入側(cè)的故障、輸入輸出之間的故障、輸出側(cè)切換接點(diǎn)的 熔敷對(duì)其他極產(chǎn)生影響， 從而導(dǎo)致二次性接觸不良。接觸不良分為兩種情況： 一， 完全不導(dǎo)通的情況；二， 由于碳等 在接點(diǎn)表面堆積， 雖然導(dǎo)通， 但可能會(huì)超過使用電路中規(guī)定的上 限值。 絕緣不良輸入輸出間的絕緣不良有下列情況：（1）開關(guān)負(fù)載時(shí)，接點(diǎn)間發(fā)生的電弧放電被外部磁場(chǎng)或操作線圈 產(chǎn)生的磁場(chǎng)扭曲， 到達(dá)線圈端子， 產(chǎn)生閃絡(luò)。（2）開關(guān)負(fù)載時(shí)接點(diǎn)間發(fā)生的電弧放電生成的碳或接點(diǎn)飛散粉末 堆積， 造成絕緣動(dòng)作或者耐受電壓值下降。（3） 由于施加直接雷電或感應(yīng)雷電等浪涌電壓， 造成閃絡(luò)。 得不到規(guī)定的絕緣一般可分為以下幾類：（1）開關(guān)負(fù)載時(shí)接點(diǎn)間發(fā)生的電弧放電生成的碳或接點(diǎn)消耗粉末 堆積， 造成絕緣老化；（2） 線屑等的侵入造成絕緣不良；（3） 熔敷、粘著、搖擺等造成接點(diǎn)電路不打開；（4） 輸入側(cè)的故障、輸入輸出間的故障等造成的二次性開路不 良；（5）移動(dòng)、觸須、支柱等化學(xué)性、物理性現(xiàn)象造成的絕緣老化。●使用繼電器時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象繼電器在使用（或保管） 過程中會(huì)發(fā)生變化。這些都與故障不同， 可以認(rèn)為是老化。這里介紹老化現(xiàn)象。使用過程中要預(yù)防故障或預(yù) 測(cè)維護(hù)時(shí)間時(shí)， 可參考以下內(nèi)容。另外， 繼電器不是單獨(dú)的， 在使用上具有特殊性， 在過于惡劣的環(huán)境中會(huì)發(fā)生異常。我們將對(duì)這一點(diǎn) 進(jìn)行介紹， 使用時(shí)請(qǐng)注意。（1）使用或者保管過程中的老化現(xiàn)象 透明外殼顏色變黃這是由于開關(guān)負(fù)載時(shí)發(fā)生電弧放電，產(chǎn)生臭氧（三個(gè)氧原子結(jié)合后 的產(chǎn)物，用于除臭、殺菌等），與氮元素和水發(fā)生反應(yīng)，生成硝酸。 一般稱作硝酸反應(yīng)。特別是對(duì)電弧連接時(shí)間較長(zhǎng)的直流離合器、斷路器進(jìn)行開關(guān)時(shí)，不 僅外殼變?yōu)辄S色，還會(huì)腐蝕金屬零件（銅生成顏色鮮艷的綠色硝酸 銅、鍍鎳生成水色的硝酸鎳）。對(duì)這些負(fù)載進(jìn)行開關(guān)時(shí)，請(qǐng)?jiān)谪?fù)載 上連接浪涌吸收裝置。在這些負(fù)載的浪涌吸收裝置中，電阻器較為有效。MMX型或G7X型 在接點(diǎn)附近設(shè)置貫通孔，可降低臭氧濃度。 外殼內(nèi)部變?yōu)椴枭捎陂_關(guān)負(fù)載時(shí)發(fā)生電弧放電， 有機(jī)燃?xì)猓ɡ^電器的構(gòu)成材料等 產(chǎn)生的） 生成的碳、接點(diǎn)粉末在外殼內(nèi)表飛散堆積， 發(fā)生變色。 根據(jù)保護(hù)外殼內(nèi)部發(fā)生的變色來(lái)判斷維護(hù)時(shí)間的情況下， 因繼電 器的使用條件不同， 應(yīng)根據(jù)使用者的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷。 外殼內(nèi)部有水滴附著在梅雨季節(jié)或臺(tái)風(fēng)季節(jié)會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象。繼電器用金屬、塑料制作而成， 塑料含有一定程度的水分。線圈 線的間隙等內(nèi)也含有毛細(xì)管現(xiàn)象形成的水分。在繼電器冷卻時(shí)如 果給線圈通電， 線圈的溫度就會(huì)升高， 釋放出這些水分。但是， 在外殼溫度上升之前， 釋放出的水分在外殼的表面凝結(jié)為 露水， 以水滴的形式附著。冬季開暖風(fēng)空調(diào)時(shí)， 房間的窗玻璃上 會(huì)附著水滴， 這兩個(gè)現(xiàn)象的原理相同。 透明外殼的表面出現(xiàn)無(wú)數(shù)傷痕（顏色發(fā)白）在透明外殼上會(huì)發(fā)生無(wú)數(shù)白色頭發(fā)絲狀的傷痕。透明外殼常用抗 沖擊力高的聚碳酸酯樹脂制成， 但是這種樹脂在汽油、氯酸等溶 劑的蒸氣中時(shí)， 會(huì)產(chǎn)生細(xì)小的裂紋， 看起來(lái)是白色的。 鍍鋅的顏色有些繼電器（MM、MK等） 的鐵芯、磁軛、端子螺釘?shù)谋砻娼?叉電鍍了黃、綠、紫等各種顏色。這是鋅鉻酸防蝕鋁電鍍層。 因此呈現(xiàn)出各種顏色， 是由于鉻酸防蝕鋁處理的厚度導(dǎo)致折射和 反射。 鍍鋅的變色鍍鋅的表面有時(shí)看起來(lái)像噴了一層白色的粉末。這種現(xiàn)象在海邊 更為常見， 這層白色粉末是由鹽分和鋅化合生成的氯化鋅。氯化鋅易吸水， 如果揉搓就會(huì)變?yōu)楹隣?。特別是在鐵芯、鐵片上進(jìn)行鍍鋅的機(jī)型， 使用時(shí)由于產(chǎn)生的氯化 鋅會(huì)造成復(fù)位時(shí)間的延長(zhǎng)和復(fù)位不良， 因此維護(hù)時(shí)請(qǐng)注意。 鍍鎳的變色繼電器中有的機(jī)型在鐵芯、鐵片、磁軛上進(jìn)行了銀色電鍍。這是 鍍鎳。鍍鎳由于抗腐蝕性較好， 廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域， 但是如果和硝酸 發(fā)生反應(yīng)， 就會(huì)生成鮮艷的水色硝酸鎳。這種現(xiàn)象特別是在開關(guān)直流負(fù)載的繼電器內(nèi)部可以見到， 這是上 述硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物。 焊錫變?yōu)楹谏?焊錫與鉛一樣， 有銀色的光澤， 但是有時(shí)可以發(fā)現(xiàn)它變成了黑 色。這是因?yàn)楹稿a（錫和鉛的合金） 中鉛發(fā)生氧化， 生成了氧化鉛。 銀變?yōu)楹谏绻L(zhǎng)時(shí)間放置繼電器， 銀接點(diǎn)可能會(huì)變成黑色。這是由于大氣中的硫化燃?xì)夂豌y發(fā)生反應(yīng)， 生成硫化銀。硫化銀 根據(jù)其厚度不同， 其顏色會(huì)發(fā)生以下變化：硫化銀雖然絕緣， 但是會(huì)被較低的電壓破壞， 雖然開關(guān)繼電器、 閥門等負(fù)載時(shí)好像沒有什么問題， 但如果是放大器輸入信號(hào)等的 電壓， 由于不能遭受電壓破壞， 因此選擇機(jī)型時(shí)必須注意。開關(guān)這樣的負(fù)載時(shí)， 接點(diǎn)材質(zhì)宜為包金、AgPd、PGS合金。包金： 通常是在銀或銀合金的上面包上數(shù)微米到數(shù)十微米的金合 金。 開關(guān)負(fù)載接點(diǎn)變黑由于開關(guān)負(fù)載時(shí)電弧放電， 從有機(jī)燃?xì)馍闪颂迹ㄌ妓兀?、炭?銀及接點(diǎn)的飛散粉末。這種黑色主要由這些物質(zhì)構(gòu)成。 褐色生成物堆積在接點(diǎn)表面如果接點(diǎn)的材質(zhì)是AgPd、Pt等， 用繼電器對(duì)不會(huì)發(fā)生電弧的負(fù)載 進(jìn)行開關(guān)時(shí)， 在接點(diǎn)的接觸部位會(huì)附著褐色的粉末。這種現(xiàn)象稱 為“褐粉”， 是由于接點(diǎn)材質(zhì)的觸媒作用， 有機(jī)燃?xì)獗贿€原而生 成的物質(zhì)。作為對(duì)策， 可動(dòng)接點(diǎn)和固定接點(diǎn)可使用不同的材質(zhì)。（2）特殊使用或在惡劣條件下使用